La Gestion des Échauffements dans les Tableaux Électriques
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Baptiste Berthier
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Les échauffements dans les tableaux électriques représentent un enjeu crucial pour garantir la fiabilité et la longévité des composants.
Une gestion adéquate de la température permet d'éviter le vieillissement prématuré des appareils et des incidents potentiels. Alors, comment peut-on optimiser la dissipation thermique pour assurer la sécurité et l'efficacité des installations électriques ?
Les Sources de Chaleur
Convection, Conduction et Rayonnement
Les composants électriques génèrent de la chaleur principalement par effet Joule. Cette chaleur est dissipée de plusieurs manières :- Convection : Échange de chaleur entre la surface des appareils et l'air interne.
- Conduction : Transfert de chaleur à travers les barres et câbles.
- Rayonnement : Échange thermique entre les appareils et les parois de l'enveloppe.
Normes et Positionnement des Appareils
Norme CEI 60947
Les appareillages électriques doivent répondre aux critères de la norme CEI 60947, validant leurs caractéristiques thermiques. Cette norme évalue les appareils en position verticale, mais dans les tableaux, les disjoncteurs sont souvent installés horizontalement, modifiant leur comportement thermique.
Impact de la Position et des Cloisons
Les cloisonnements et la réduction des longueurs de câbles influencent également la dissipation de chaleur. Les constructeurs doivent donc optimiser l'intégration des composants pour assurer une performance optimale.
Évaluation des Ensembles Basse Tension
Critères de Performance
Les ensembles basse tension sont évalués selon 13 critères, dont l'un des plus importants est la limite d'échauffement. Ce test mesure la capacité de chaque composant à acheminer le courant tout en respectant les limites thermiques.
Variabilité des Performances
Même avec une validation CEI 61439, les performances peuvent varier. Le courant maximal admissible dépend de la conception du boîtier et de la quantité de cuivre utilisé, car une meilleure dissipation thermique est souvent obtenue par des conducteurs plus massifs.
Stratégies de Refroidissement
Sélection de l'Indice de Protection (IP)
Un IP élevé réduit les flux d'air nécessaires au refroidissement naturel, augmentant ainsi les températures internes. Il est donc crucial de choisir un IP adapté dès la phase de conception pour éviter les déclassements et maintenir la compacité du tableau.
Optimisation des Liaisons et Contacts
Pour améliorer l'efficacité énergétique, les conducteurs et contacts doivent avoir une résistivité minimale. Une liaison de 0,1 Ohms traversée par 5000A dissipe 50W, tandis qu'une liaison de 0,2 Ohms dissipera 200W, augmentant la température interne et la consommation d'énergie de la climatisation.Conclusion
Une gestion efficace des échauffements dans les tableaux électriques est essentielle pour garantir leur durabilité et performance. En optimisant la convection, la conduction, et en choisissant judicieusement l'indice de protection, il est possible de réduire les risques de surchauffe et d'améliorer l'efficacité énergétique globale des installations.